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2018-06-11 荣盛 耐材点击 227 次

高炉炉墙耐火砖剥落都有哪些原因?

高炉炉墙内衬多采用耐火砖围砌成冶炼空间,在长期使用过程中,会发现耐火砖标表面剥落、开裂的现象发生,这种对耐火砖衬体造成的破坏是由多种因素造成的。河南耐火砖厂家荣盛耐材小编简析高炉炉墙用耐火砖剥落原因。大致可分为三类:
1)机械应力所造成的。是由高炉冶炼过程中机械原因造成的,比如炉缸内渣铁流动所造成的机械冲刷、磨损,燃烧带形成的煤气带着粉末向上运动时对炉墙炉衬的磨损,炉顶装入炉料时下降过程中对炉壁的磨损等另一类则是结构生产因素。
2)化学侵蚀所造成的。高炉内原料的碱金属物和氟化物对炉衬耐火砖的侵蚀。碱金属氧化物与耐火砖发生反应形成炉瘤、炉衬剥落、使炉衬炭砖变疏松等等。
3)高炉本身的高温作用所造成的。高炉冶金时,风口燃烧带形成的高温煤气有相当一部分是沿炉墙进行上升运动的,当边缘气流过分发展而使用的荷重软化温度低的劣质耐火砖时,过高的温度造成了高炉内衬的熔蚀。高炉由其自身的工作环境,两端温差在400℃以上,热面的砖热应力达到40MPa,而与冷却器接触的砖径向压力达15MPa,这样就导致炉衬耐火砖在热冷边界产生很高的弯曲应力和剪应力,使炉衬耐火砖形成环形裂缝,最终导致炉衬耐火砖的剥落。
这三类是指耐火砖合理砌筑的情况下造成的损坏,还有一些可能的原因是由于高炉本身的炉墙设计和建造不合理,比如说炉底砖衬漂浮、炉衬耐火材料的质量不好、砌筑时炉墙砖的孔隙、砖缝等设置不合理、钢铁厂操作工人在生产过程中不合理的手操等。
高炉在使用一段时间后,会由于炉内热冲击、侵蚀、磨损和氧化剥落等原因,造成炉内耐火材料层减薄,甚至出现炉壳发红现象,最后导致炉型发生变化,影响到高炉的正常生产。因此定期检查与维护是延长炉衬使用寿命的重要措施之一,针对炉墙耐火砖衬体的修补通产采用三种方法:
(1)砖砌法。砖砌法即中修实现换冷却壁和砖衬,工人进入高炉内由下至上砌筑炉衬,但缺点是周期长,工作量大,停产时间长,工作条件恶劣。
(2)硬质料压入法。一般是在不降料线的情况下采用硬质料压入技术修补增厚高炉炉身中、下部炉墙,这是一种快速有效修补局部炉墙的方法,但硬质料压入仅适用高炉中下部有料的部位,并不适合高炉上部无料部位与大面积的炉墙修补。
(3)喷补造衬法。喷补施工主要有干喷法和湿喷法两种,一般是了降低料线的情况下对露出的炉墙进行喷补,特别适合高炉上部无料部位与大面积的炉墙修补,如果炉墙损坏面积大的话,用喷补造衬是最合适的,而且喷补造衬对冷却壁式高炉更具有优越性。
干喷法是将散状耐火喷补料、结合剂、添加剂等制成的干混料,由压缩空气通过罐式喷射机送至喷枪出口,然后在喷枪出口的水环孔眼处与水混合喷射到需要修补的炉墙内衬表面。
温喷法是先将耐火混合料与水混合搅拌成浆料,由压送泵通过输送管道将浆料输送到喷补机的喷嘴,然后在喷嘴处加入促凝剂,最后借助高压空气通过喷嘴把混合浆料喷射到需要修补的炉墙内衬表面。

当然,荣盛耐材也建议客户采用更加可靠的耐火砖产品——抗剥落高铝砖

采用高铝矾土为主要原料,引入少量ZrO2(因ZrO2呈单斜和四方型之间的相变,可提高耐火砖的热震稳定性),加入一定量的复合结合剂和添加剂,通过控制泥料的颗粒级配,经成型和高温烧成制得的耐火制品成为抗剥落高铝砖
抗剥落机理是由于引入ZrO2后,其微观结构特征决定了具有抗剥落性能。

①ZrO2集合体周围有明显的微裂纹,该集合体与周围的刚玉、莫来石有明显的间隙脱皮。

②发育良好的ZrO2集合体呈柱状,在空间形成层状分布,ZrO2之间有细小狭缝,其尺寸只有1~5μm,形成沟道结构。这种结构乱层迭加,迂回曲折,有利于应力传递和分散。

③莫来石发育良好,呈纤维状,与ZrO2和刚玉等在空间交错存在,形成复合增强结构。显然,ZrSiO4在高温下分解时与周围的A12O3反应,生成ZrO2与莫来石,ZrO2晶体的存在阻止了纤维状莫来石晶体及板柱状刚玉的生长,并被其包裹,因此在ZrO2周围呈乱层状态。

④岩相分析表明刚玉和莫来石结构的交错,ZrO2间插其中,在周围存在微裂纹,较大ZrO2晶体自身及周围有放射状微裂纹。

抗剥落高铝砖的上述结构在承受应力时会起到能量逸散,提高热稳定性及高温强度的效果。

抗剥落高铝砖所用原材料有高铝矾土、锆英砂、结合黏土等。

抗剥落高铝砖应具有较高的荷重软化温度,高温结构性能好,热震稳定性能好,抗侵蚀性能强,抗剥落、耐碱蚀、低热导率等性能优良。

如果您遇到了高炉炉墙耐火砖剥落的问题,欢迎致电郑州荣盛耐材。